Добавить новость
ru24.net
News in English
Ноябрь
2023

Opiate receptors 51 years on

0

It seems like only yesterday that Candace Pert found the morphine receptor  as a graduate student at Johns Hopkins 2 years after graduating BrynMawr at 24 and getting (academically) screwed by Solomon Snyder, who may have a department named after him at Hopkins but who will never get the Nobel prize.

Things seemed so simple back then, and the route to the nonaddicting opiate seemed clear.  Well its 51 years and counting since 1972 and things have become incredibly complicated as we learn more and more about our opiate receptors (there are 4).

A marvelous review is available (if you have a subscription) replete with multiple cryoEM structures of multiple receptors with multiple ligands at  resolution approaching amino acid size (better than 3.5 Angstroms).  Cell vol. 186 pp. 5203 – 5219 ’23.

Just in terms of combinatorial size, the possibilities are quite large.

There are 4 types of G Protein Coupled Receptors (GPCRs) binding opiate peptides — mu, delta, kappa and nociceptive.  Although we have all sorts of small molecule drugs binding to them (morphine, heroin, fentanyl and worse), their natural ligands in our brains are protein fragments (of which there are 20) derived from 4 precursor proteins) — so that’s 80 possibilities there.

To get anything done inside the brain, each of the 4 GPCRs binds to G proteins of the G(i/o) class of which there are 7.

But wait, there’s more.  All good things come to an end, and to stop signaling the intracellular part of the GPCR is phosphorylated by the awfully named GRKs (G receptor kinases) of which there are 7.

Once the G proteins are phosphorylated, they leave the intracellular part of the GPCR, and another protein (arrestin) binds to the same area of the GPCR.  There are 4 known arrestins.

The possibilities are multiplicative since they’re independent — so its

20 x 4 x 7 x 7 x 4 = 15,680 different possible interactions.

For a long time it was thought that arrestins terminated opiate peptide signaling, dragging the receptor inside the cell and schlepping it to either the lysosome or the proteasome where it was then destroyed by proteolysis.

Not so.  After arrestin binding, the opiate receptors can be found in endosomes where they can continue to signal, so we’re not really sure just what the effects of the arrestins are on opiate signaling.

Now let’s hear it for the biochemical ingenuity of plants.  Even the smallest opiate peptide (met-enkephalin) has 5 amino acids, far too large to insert itself in the 7 alpha helices of the GPCR crossing the cell membrane.  So they bind to the extracellular surface of the GPCR, particularly extracellular loop 2 (ICL2) which contains 21 amino acids.  Yet plants have figured out how to make small molecules like morphine which bind to the parts of the GPCR in the cell membrane.  It’s hard for me to see an evolutionary push (selection pressure) for them to do this.

Well that’s a rather broad overview of what’s in the paper, but there is much much more.  Reading it is like eating intellectual fruitcake — it is far too dense to be ingested and digested at one sitting.

Two further tidbits to whet your interest.  The paper contains a detailed discussion (with pictures of the structures) of why fentanyl is so much more potent than morphine.  But of course such things require as knowledge of organic chemistry.  The benzene ring of Fentanyl engages in direct pi pi electron interactions with the toggle switch amino acids tryptophans #295 and #328 (W295 and W328).  Benzene doesn’t contain an isolated benzene moiety.  Also the phenylethyl group of Fentanyl interacts hydrophobically with a minor binding pocket of morphine found between transmembrane 2 (TM2) and TM3.     Meat and drink for an old organic chemist such as yours truly.

Tidbit #2.  On activation of the opiate GPCR, there is inward movement of TM5 and outward movement of TM6 along with clockwise rotations of TM6.  This is initiated by ligand reconstruction of the polar network in the binding pocket, the collapse of the sodium pocket and rearrangement of the proline, isoleucine and phenylalanine triad (all 3 found on 3 different transmembrane segments (TMs).

Put the multiple structures shown in the paper are thousands of times more instructive than the previous two paragraphs, confirming yet again the old adage.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




Подкаст "Женское дело. Лаборатория успеха" В гостях Ярославна Смирнова

Современная магнитная трековая система Slim Magnetic

XII Ульяновскую неделю моды посетит российский дизайнер Игорь Гуляев

Под парусом через Тихий океан — с медицинской поддержкой от «Будь Здоров»


Taiwan president calls trade tensions with the U.S. just ‘frictions between friends’ as tariff talks grind forward

Andy Jassy continually explaining Amazon’s AI bets is something other CEOs can learn from

Simple running essential that can help transform your runs – and even Usain Bolt uses it

Chipotle employees are rising through the ranks and making 6 figures after Guild suggested a simple switch that transformed the workforce


«Деловые Линии» запустили более 1 700 новых направлений экспресс-доставки

Предприниматель из Воронежа сдал экс-заместителя Шойгу и ещё одного генерала: "Всё началось со стирки белья"

В Орле загорелось кафе рядом с «Современником»

Жители Крайнего Севера мечтают о пенсии в Москве – опрос


Corsair made a see-through PSU because everything looks better when you can see its innards... welp, that came out weird

Zotac's trippy, fractal-like PC case has been making me think about life, the universe, and the meaning of PC gaming

Регистрация на Supremacy: Warhammer 40,000 — стратегию от создателей Supremacy 1914

Минималистичную стратегию Thronefall портировали на смартфоны


27 мая в 10:00 состоится очное мероприятие «Продажа городского имущества для бизнеса и жизни: путеводитель в мир торгов»


«Не бойся — проживи!» — концерт актрисы «Московского театра поэтов Влада Маленко»

IBF-Trust построит экодеревню в Европе

В Нальчике пройдет благотворительный концерт «Культура в помощь Донбассу»

Первая встреча представителей Ассоциации киношкол БРИКС прошла в Москве




Отечественные эксперты призывают к масштабному оздоровлению почв

Депутаты Госдумы призвали проверить «Ельцин-центр» на антироссийскую деятельность

IBF-Trust построит экодеревню в Европе

«Не бойся — проживи!» — концерт актрисы «Московского театра поэтов Влада Маленко»


Как выбрать уличное освещение для частного дома?

В Москве женщина лишилась 14,5 млн рублей

Сможет ли «Спартак» завершить сезон победой? «Спартак» — «Химки»: прогноз и ставка

Электрификации России. Часть 1


Эррани: На 99% «Ролан Гаррос» станет последним турниром в одиночке

Париж ждет новых героев: стартует Открытый чемпионат Франции по теннису

ATP поздравила Новака Джоковича с днём рождения

Женева (ATP). 1/4 финала. Хачанов сыграет с Офнером, Джокович встретится с Арнальди, Фриц – с Хуркачем


Самолет Ан-2 выкатился на боковую полосу при посадке в Томской области

«Больше страдают дети»: россияне массово травятся арбузами в Египте

Ροccия и Κитaй – ϶тο фaтaльнaя угpοɜa для ϹШA – бывший шeф Πeнтaгοнa

Рифкат Минниханов и Айрат Хайруллин посетили международный киберфестиваль в Москве


Музыкальные новости

Ветеран Росгвардии провел для подопечных кировского центра соцобслуживания населения беседу "Песни Победы"

«На Байкале продуло»: Басков рассказал, как вылечил ячмень красной ниткой

История, достойная балетной сцены. Как «император Большого театра» Юрий Григорович нашел свою музу Наталию Бессмертнову

Киркоров взял отпуск из-за последствий ожога на концерте в Петербурге



Первая встреча представителей Ассоциации киношкол БРИКС прошла в Москве

«Не бойся — проживи!» — концерт актрисы «Московского театра поэтов Влада Маленко»

IBF-Trust построит экодеревню в Европе

Болят почки: что делать, к какому врачу обратиться


Собянин: количество сбитых беспилотников над Москвой увеличилось до 26

Стоит ли покупать автомобиль Tank 300 и почему?

Московское «Динамо» стало лидером по показателю xG в 29-м туре РПЛ

Есенин, Пушкин и Толстой: как сейчас живут потомки известных писателей и поэтов


Эксперт допустил скорое введение обязательной регистрации личных электросамокатов

Ребенок и женщина погибли в ДТП с четырьмя машинами на трассе М-12 в Подмосковье

Источник 360.ru: в Москве таксист столкнулся с автобусом и уехал с места ДТП

Автобус с детьми перевернулся на трассе М-12 в Подмосковье, есть погибшие


В Британии указали на разрушение Трампом санкционного плана ЕС

Путин подписал закон о регистрации мигрантов в Москве через приложение

В Германии признали: попытка давления на Путина оказалась безуспешной

Путин подписал закон об учете мигрантов в Московском регионе через приложение





Суд в Москве вынес приговор массажисту, изнасиловавшему клиентку

Собянин рассказал о развитии малоинвазивной хирургии в Москве

Рязанский врач во время перелета спас двух пассажирок самолета

Болят почки: что делать, к какому врачу обратиться


FT: Киев потратил 770 млн долларов на оружие, которое так и не получил

Ермак: Киев сделал свою часть работы по обмену пленными


Открыта регистрация на благотворительный «МедЗабег»

Стало известно, сколько стоят экскурсии к монументу «Родина-мать»

Собянин: 31 мая и 1 июня в Москве пройдет сразу три спортивных праздника

Строительство «СКА Арена» в Санкт-Петербурге: как крепеж забил победный «гол»




Сергей Собянин рассказал о преобразовании социальной инфраструктуры в Бирюлево

Сергей Собянин. Главное за день

Москва развивает новый формат медицинской помощи — Сергей Собянин

Собянин пригласил москвичей на спортивные праздники 31 мая и 1 июня


Эколог рассказал, в каких районах Москвы и Подмосковья больше всего клещей

Пуртов: Москва лидирует среди российских регионов по объему закупок

В Курской области озаботились восстановлением природы приграничья

Аномальная жара отменяется: каким будет лето в Москве, рассказал синоптик


«Больше страдают дети»: россияне массово травятся арбузами в Египте

Трагедия на линии метро: мужчина погиб на станции Царицыно в Москве

Comedy Radio – теперь официально андеграунд

Рифкат Минниханов и Айрат Хайруллин посетили международный киберфестиваль в Москве


В первой половине мая в Поморье родились 132 малыша

Зарплата травматолога в Архангельской области подбирается к ста тысячам

МЧС: многоквартирный и частные дома загорелись в Емецке в Архангельской области

В Архангельской области отмечен дефицит провизоров


В Крыму хотят расширить границы Симферополя

Кино-посвящение «Кинокумир советского экрана – Леонид Харитонов»

Битмама попала в десятку // Валерию Федякину требуют признать виновной по всем эпизодам

Час гордости и славы «Стояли, как солдаты, Города-Герои»


«Предпочитаю суровое мужское кино»: актер Владимир Любимцев — о роли богатыря, отношениях с Пореченковым и любимых сказках

В администрации Трампа нашли «засланного казачка» — он рядом с президентом, но выступает против его политики

Трагедия на линии метро: мужчина погиб на станции Царицыно в Москве

Госавтоинспекция усилит контроль: массовые проверки водителей по всей России












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Женева (ATP). 1/4 финала. Хачанов сыграет с Офнером, Джокович встретится с Арнальди, Фриц – с Хуркачем






Самолет Ан-2 выкатился на боковую полосу при посадке в Томской области

Госавтоинспекция усилит контроль: массовые проверки водителей по всей России

Трагедия на линии метро: мужчина погиб на станции Царицыно в Москве

«Больше страдают дети»: россияне массово травятся арбузами в Египте